고주파 에너지 수확용 안테나

전문가 제언

○ 이동통신과 와이파이 같은 무선망의 많은 고주파는 공간에서 비효율적으로 소모되고 있으며 이러한 전자기파를 수확하여 에너지로 변환하는 기술을 무선 에너지 수확이라 칭한다. 최근 구조가 단순하고 이득이 높으며 높은 지향특성을 갖는 야기우다 안테나를 사용하여 고주파 무선에너지를 수확하며 병행하여 소형 경량화 요구도 증가하고 있다.

 

○ 군의 지상감시와 추적을 위한 감시정찰 센서의 사용은 전원수명으로 그 운용성이 제한된다. 특히 산악과 비무장 지역에 설치된 센서의 반 영구적인 운용효율성을 보장하기 위하여 무선에너지 수확장치의 도입의 절실하며 이것은 전장정보 분석(IPB) 지원을 실시간 가능하게 하여 군 지상 전술작전 지원을 극대화한다.

 

○ 최근 메타물질을 이용한 에너지 수확기술은 높은 에너지 효율성을 제공하여 태양전지 성능수준으로 향상되고 있다. 많은 연구가 아직 이론적이지만 메타물질 특성을 이용한 안테나 설계의 유연성은 크게 향상된다. 기존 안테나는 공간적으로 가깝게 위치하면 상호 간섭이 발생되지만 메타물질 배열설계는 간섭효과를 최소화하여 최적 운용을 가능하게 하여 조만간 고주파 에너지 수확에 도입될 것으로 예측된다.

 

○ 영국에서 개발된 ‘프리볼트(Freevolt)’라는 전원충전 장치는 공중에 존재하는 와이파이, 방송, 이동전화 등의 다양한 전파를 수확하여 전류로 변환시켜 디지털 기기를 충전한다. 특정 인프라 설치 없이 전력을 얻을 수 있어, 저 전력을 요구하는 다양한 소규모 센서의 전원공급을 가능하게 하며 이를 필요로 하는 사물인터넷 분야까지 확장될 전망이다.

 

○ 국내 산학연의 무선 고주파 수확 기술연구는 구체적인 시장부족으로 미흡한 실정이다. 그러나 미래 무선센서 환경을 고려하여 수확용 초소형 안테나 설계기술과 불필요한 전파의 재 방사를 감소하는 필터기술 등이 통합된 고효율 렉테나의 수신전력 밀도향상 연구를 중심으로 집중적인 연구투자가 필요한 시점이다.

 

저자

Patrick Soboll, Volker Wienstroer, Rainer Kronberger

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2016

권(호)

17(5)

잡지명

IEEE microwave magazine

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

75~80

분석자

조*래

분석물

• 고주파 에너지 수확용 안테나.pdf [478,335 byte]

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